房屋結(jié)構(gòu)總體系的方案分析(文件)
【正文】 向風(fēng)荷載并不大，這樣做是合理的。還應(yīng)當(dāng)注意到，由于恒載的作用，剛架梁柱節(jié)點(diǎn)處將受到大約324kN=。為了節(jié)省費(fèi)用，梁與柱不是采用剛性連接，而是梁簡(jiǎn)支在柱上。當(dāng)然，樓板還必須承受大梁之間的豎向荷載，產(chǎn)生彎曲，但這只是一個(gè)局部設(shè)計(jì)問(wèn)題。同樣，剪力墻A和剪力墻B將分擔(dān)作用在結(jié)構(gòu)上的全部橫向水平力，而每道墻的豎向受荷面積很小。如果假設(shè)總的地震作用為總重量的10%，那么每個(gè)樓層將作用有662kN的地震力（圖415a）。第5節(jié) 12層辦公樓[例43]圖416給出了一幢12層辦公樓的標(biāo)準(zhǔn)平面、立面以及樓板截面。水平荷載的傳遞方式可以有好幾種。這個(gè)方案要求，在綜、橫兩個(gè)方向，柱和梁剛性連接形成框架。在本例中，水平力是通過(guò)起水平隔板作用的樓板傳遞的。無(wú)論哪種情況，樓蓋在平面內(nèi)必須大體是剛性的，才能起到剛性隔板的作用，才能使豎向構(gòu)件共同工作。在本例中。假設(shè)井筒所受到的樓面和屋頂荷載是14904kN，那么，抵抗傾覆的總豎向荷載是22353kN。圖419 用荷載面積法得到的構(gòu)件上的近似荷載值圖420 核心筒方案承受水平荷載的整體分析反之，如果假定橫向18m跨度的框架能承受全部水平力，而不需要核心筒，那么可以近似地求得柱的總壓力或總拉力（C或T），大致由每側(cè)的9根柱平均分擔(dān)：3583 / 9=398KN/每根柱，比每根柱所受的恒載要小得多。這些建筑物上面幾層樓板是連通的，而在第10層和第5層向里縮進(jìn)形成倒臺(tái)階形。因此，由筒和樓層結(jié)構(gòu)A、B和C共同作用形成剛性框架體系，以承擔(dān)地震作用。通過(guò)下面的初步計(jì)算，可以確定這個(gè)體系抵抗地震力的可行性，其控制部分是筒底部9m的范圍。2．抵抗力臂為21m+3m=24m，井筒的內(nèi)力（C或T），一邊向上，一邊向下。圖423表示在9m的層高中，假定筒上、下兩個(gè)端彎矩相等，即1041kN9/2=。但即使全部彎矩都由底部承受，略微超過(guò)一點(diǎn)筒寬度3m的三分點(diǎn)。圖423 假設(shè)各筒下部9m為純框架作用22 / 22。最好是把墻加厚，如加到450mm，或是增大筒的尺寸。與筒寬3m相比是很小的。3904kN是很小的。由圖29，假定FEQ作用在60m的3/4高度位置，即45m高度處。在方案分析階段，還忽略中間各層較薄樓板的框架作用。每個(gè)建筑單元在頂部5層的平面尺寸是27m48m，僅由4個(gè)電梯和設(shè)備的井筒支承全部豎向荷載，筒與筒之間的凈距在兩個(gè)方向均為21m。如進(jìn)行更詳細(xì)的比較，能夠說(shuō)明框架與核心筒組合方案是最經(jīng)濟(jì)的，尤其是考慮到核心筒能抵抗局部的樓層剪力和減小樓層位移。計(jì)算表明，必須把井筒做得相當(dāng)?shù)膹?qiáng)，基礎(chǔ)還必須加寬，或許還應(yīng)采取下部錨固。圖418 核心筒、樓蓋隔板和柱的相互作用在圖420的計(jì)算中。這個(gè)方法是把樓蓋或屋蓋的面積分成區(qū)域，個(gè)個(gè)區(qū)域分別屬于某個(gè)豎向承重構(gòu)件（核心筒或框架）。水平隔板地具體作用與所假定的那些抗側(cè)力構(gòu)件有關(guān)。橫向水平力由9榀框架承擔(dān)，每榀框架由兩根外柱和各層大梁組成。18根外柱承受大部分豎向荷載，但不能承受側(cè)向力。作用在各個(gè)樓層和屋頂上的豎向荷載，包括恒載和活荷載。因此，如能把基礎(chǔ)設(shè)計(jì)得再大些，譬如說(shuō)為18m長(zhǎng)，則偏心荷載將落在基礎(chǔ)的核心點(diǎn)eb=1/ 39=3m之內(nèi)，這樣，豎向荷載將足以平衡傾覆力矩，基礎(chǔ)也不會(huì)向上抬起。圖414 根據(jù)受荷面積估算水平和豎向荷載（a）承擔(dān)豎向荷載的面積；（b）承擔(dān)風(fēng)荷載的面積下面的簡(jiǎn)單計(jì)算能使一個(gè)設(shè)計(jì)者很快確定出剪力墻C是否能抵抗地震作用（圖415）。顯然，豎向荷載的受荷面積與水平荷載的受荷面積是完全不相同的（圖414）。為了抵抗縱向水平力，在結(jié)構(gòu)中部附近設(shè)置了一道剪力墻C；為了抵抗橫向水平力，在結(jié)構(gòu)兩端各設(shè)置一道剪力墻（A和B）。這樣，就可以求得一榀標(biāo)準(zhǔn)剛架的主要內(nèi)力，用以估算截面尺寸，或用以研究結(jié)構(gòu)布置的可行性和經(jīng)濟(jì)性。豎向恒載及風(fēng)荷載作用下，可以用近似方法分析剛架（圖412b）。隔板必須有很大的剛度才能把作用在屋頂和縱墻上的橫向風(fēng)力傳給山墻。作用在山墻上的一半左右的風(fēng)荷載由檁條傳給屋面剪刀撐（圖411）屋面剪刀撐承受檁條傳來(lái)的力以后，再將它傳給柱間支撐，最后傳給縱向基礎(chǔ)。真正計(jì)算這種外推力時(shí)必須考慮剛架和拱的組合作用（它將隨構(gòu)件尺寸大小而變化）。這些有剪刀撐的屋面開(kāi)間加大了屋蓋的縱向剛度，因而能承受縱向水平力的作用，并把水平力傳到兩側(cè)的柱間支撐，再傳到基礎(chǔ)。次要的屋面構(gòu)件和墻體壁板構(gòu)件起到聯(lián)系剛架的
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